تحلیل عددی استاتیکی عملکرد زه‌کش چتری در تونل بدون پوشش دایروی عمیق تحت تراوش پایدار

مهندسی عمران فردوسی

مقاله 4، دوره 29، شماره 1 - شماره پیاپی 18، تیر 1396، صفحه 49-68   

نوع مقاله: پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/civil.v29i1.43560

نویسندگان

علی حسین‌بالام^* ؛ محمود هاشمی

دانشگاه اصفهان

چکیده

در این تحقیق سیستم زه‌کش چتری، به‌عنوان یک سیستم زه‌کشی در تونل‌های تحت اثر تراوش پایدار معرفی می‌گردد. آرایش این سیستم زه‌کشی برگرفته از ترکیب زه‌کش لولۀ اتصالی و الهام گرفته‌شده از نگهدارندۀ چتری فورپولینگ است. در این پژوهش به‌وسیلۀ نرم‌افزار اجزای محدود آباکوس، عملکرد این سیستم زه‌کشی به‌صورت تحلیل استاتیکی عددی در تونل دایروی عمیق تحت تراوش پایدار، مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این مقاله با درنظر گرفتن سه پارامتر شاهد (کرنش اصلی مؤثر ماکزیمم در زمین تونل، توزیع فشار آب حفره‌ای در جدارۀ تونل و گرادیان هیدرولیکی در اطراف زه‌کش‌ها) و بررسی کلیۀ مشخصات مؤثر بر عملکرد لولۀ زه‌کش، به ارائۀ یک آرایش بهینه برای این سیستم زه‌کشی پرداخته شده است.

کلیدواژه‌ها

زه‌کش چتری؛ تونل دایروی عمیق؛ تراوش پایدار و تحلیل عددی استاتیکی

سایر فایل های مرتبط با مقاله

4.pdf

مراجع

1. H-S.Shin., D-J.Youn., S-E.Chae., and J-H.Shin., "Effective Control of Pore Water Pressures on Tunnel Linings Using Pin-Hole Drain Method", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 24, pp. 555-561, (2009).

2. H-S.Jung., Y-S.Han., S-R.Chung., B-S.Chun., and Y-J.Lee., "Evaluation of Advanced Drainage Treatment for Old Tunnel Drainage System in Korea", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 38, pp. 476-486, (2013).

3. S-W.Nam., and A.Bobet., "Liner Stresses in Deep Tunnels Below the Water Table", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 21, pp. 626-635, (2006).

4. A.Fahimifar., and M.Zareifard., "A Theoretical Solution for Analysis of Tunnels Below Groundwater Considering the Hydraulic-Mechanical Coupling", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 24, pp. 634-646, (2009).

5. S-W.Lee., J-W.Jung., S-W.Nam., and I-M.Lee., "The Influence of Seepage Forces on Ground Reaction Curve of Circular Opening", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 22, pp. 28-38, (2006).

6. Y-J.Shin., B-M.Kim., J-H.Shin., and I-M.Lee., "The Ground Reaction Curve of Underwater Tunnels Considering Seepage Forces", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 25, pp. 315-324, (2010).

7. I-M.Lee., and S-W.Nam., "Effect of Tunnel Advance Rate on Seepage Forces Acting on the Underwater Tunnel Face", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 19, pp. 273-281, (2004).

8. S-C.Li., and M-B.Wang., "Elastic Analysis of Stress-Displacement Field for a Lined Circular Tunnel at Great Depth Due to Ground Loads and Internal Pressure", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 23, pp. 609-617, (2008).

9. C.Callari., "Coupled Numerical Analysis of Strain Localization Induced by Shallow Tunnels in Saturated Soils", Computers and Geotechnics, Vol. 31, pp. 193-207, (2004).

10. J-H.Shin., S-H.Kim., and Y-S.Shin., "Long-Term Mechanical and Hydraulic Interaction and Leakage Evaluation of Segmented Tunnels", Soils and Foundations, Vol. 52, pp. 38-48, (2012).

11. P. Arjnoi., J-H. Jeong., C-Y.Kim., and K-H.Park., "Effect of Drainage Conditions on Porewater Pressure Distributions and Lining Stresses in Drained Tunnels", Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 24, pp. 376-389, (2009).

12. W. Xiuyinga., T. Zhongsheng., W. Mengshu., Z. Mi., and H. Ming., "Theoretical and Experimental Study of External Water Pressure on Tunnel Lining in Controlled Drainage Under High Water Level", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 23, pp. 552-560, (2008).

13. A. Bobet., "Effect of Pore Water Pressure on Tunnel Support During Static and Seismic Loading", Tunnelling and Underground Space Technology, vol. 18, pp. 377-393, (2003).

14. Y-J. Shin., K-I. Song., I-M. Lee., and G-C. Cho., "Interaction Between Tunnel Supports and Ground Convergence-Consideration of Seepage Forces", International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, vol. 48, pp. 394-405, (2011).

15. I-M. Lee., J-S. Lee., and S-W. Nam., "Effect of Seepage Force on Tunnel Face Stability Reinforced with Multi-Step Pipe Grouting", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 19, pp. 551-565, (2004).

16. I-M. Lee., and S-W. Nam., "The Study of Seepage Forces Acting on the Tunnel Lining and Tunnel Face in Shallow Tunnels", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 16, pp. 31-40, (2001).

17. D. Kolymbas., and P. Wagner., "Groundwater Ingress to Tunnels - The Exact Analytical Solution", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 22, pp. 23-27, (2007).

18. C. Butscher., "Steady-State Groundwater Inflow into a Circular Tunnel", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 32, pp. 158-167, (2012).

19. K-H. Park., A. Owatsiriwong., and J-G. Lee., "Analytical Solution for Steady-State Groundwater Inflow into a Drained Circular Tunnel in a Semi-Infinite aQuifer: A Revisit", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 23, pp. 206-209, (2008).

20. G. Fernandez., and J. Moon., "Excavation-Induced Hydraulic Conductivity Reduction Around a Tunnel - Part 1: Guideline for Estimate of Ground Water Inflow Rate", Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 25, pp. 560-566, (2010).

21. حسین‌بالام، علی، "تحلیل عددی استاتیکی عملکرد زه‌کش چتری در تونل دایروی عمیق تحت تراوش پایدار"، پایان‌نامۀ کارشناسی ارشد مهندسی عمران (خاک و پی)، گروه عمران، دانشکدۀ فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، (1393).

22. Simulia, ABAQUS 6-13-1 reference manual, (2014).